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科学前沿：生物的转座子有望为大脑重新接线
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科学前沿：生物的转座子有望为大脑重新接线
图片来源: CC0 Public Domain
人类基因组包含了构建和维护我们身体所有细胞的指令。我们从父母那里继承了“细胞指南”，并将其传给后代。指南里的错误会改变细胞属性，引发疾病（包括癌症）。我们身上超过一半的基因组由“垃圾”DNA构成，其中很大一部分是由潜在的移动片段组成，名为转座子或“跳跃基因”，科学家相信跳跃基因源自远古的病毒。
转座子可被视为细胞指南里面的“散页”，因为它们可以改变自身的位置，且在不同人的基因组中的分布也不同。转座子可以插入到基因中，干扰基因功能，破坏重要的细胞活动。然而，最近的研究提出，转座子也可对身体有益，如在大脑不同细胞的交流中发挥作用。
图片来源：Pixabay
牛津大学神经回路和行为中心的研究人员如今使用最先进的单细胞测序技术，研究果蝇的大脑。果蝇是神经科学领域的一种成熟的模式生物，以前所未有的详细程度研究大脑转座子的活动。新的分析揭示，转座子并非在果蝇整个大脑都有相同的活性，而是有着高度特异的表达模式。更重要的是，表达模式与位于转座子附近的基因有紧密联系。这预示着转座子可能在大脑中有重要的益处。
为进一步研究具体情况，首席作者Christoph Treiber博士创造了新的软件工具，用于深入分析转座子的表达。Treiber与Scott Waddell教授发现，转座子的部分片段常常成为来自神经基因的信使RNA的一部分，这表明“跳跃基因”可能经常改变神经元功能。转座子改变基因，基因对大脑广泛的属性和功能有重要的作用，包括睡眠-清醒周期和记忆形成。重要的是，单个转座子可以创造出基因的不同版本，并与同种个体区分开。
图片来源：Pixabay
Treiber博士说：“我们认为动物的基因组是自私的，不利的基因改变通常不会多。既然转座子作为我们研究的每一个果蝇谱系中上百个基因的一部分，我们认为这些生理的联系表明，转座子可能对果蝇有利。”
“我们现在想要搞清楚这些新的等位基因对动物个体行为的影响。转座子可能拓宽了果蝇族群中神经元的功能范围，反过来保证一些个体能更灵活应对严酷环境。另外，我们的初步分析表明，转座子可能在我们的大脑中发挥相似的作用。由于每个人都有一个独特的转座子‘指纹’，我们的研究结果可能满足药理治疗的个性化需求，指导有神经病变的病人的治疗。”
翻译：陈振翀
审校：巢栩嘉
引进来源：牛津大学
引进链接；https://medicalxpress.com/news/2020-10-transposons-rewiring-brains.html
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图片来源: CC0 Public Domain
人类基因组包含了构建和维护我们身体所有细胞的指令。我们从父母那里继承了“细胞指南”，并将其传给后代。指南里的错误会改变细胞属性，引发疾病（包括癌症）。我们身上超过一半的基因组由“垃圾”DNA构成，其中很大一部分是由潜在的移动片段组成，名为转座子或“跳跃基因”，科学家相信跳跃基因源自远古的病毒。
转座子可被视为细胞指南里面的“散页”，因为它们可以改变自身的位置，且在不同人的基因组中的分布也不同。转座子可以插入到基因中，干扰基因功能，破坏重要的细胞活动。然而，最近的研究提出，转座子也可对身体有益，如在大脑不同细胞的交流中发挥作用。
图片来源：Pixabay
牛津大学神经回路和行为中心的研究人员如今使用最先进的单细胞测序技术，研究果蝇的大脑。果蝇是神经科学领域的一种成熟的模式生物，以前所未有的详细程度研究大脑转座子的活动。新的分析揭示，转座子并非在果蝇整个大脑都有相同的活性，而是有着高度特异的表达模式。更重要的是，表达模式与位于转座子附近的基因有紧密联系。这预示着转座子可能在大脑中有重要的益处。
为进一步研究具体情况，首席作者Christoph Treiber博士创造了新的软件工具，用于深入分析转座子的表达。Treiber与Scott Waddell教授发现，转座子的部分片段常常成为来自神经基因的信使RNA的一部分，这表明“跳跃基因”可能经常改变神经元功能。转座子改变基因，基因对大脑广泛的属性和功能有重要的作用，包括睡眠-清醒周期和记忆形成。重要的是，单个转座子可以创造出基因的不同版本，并与同种个体区分开。
图片来源：Pixabay
Treiber博士说：“我们认为动物的基因组是自私的，不利的基因改变通常不会多。既然转座子作为我们研究的每一个果蝇谱系中上百个基因的一部分，我们认为这些生理的联系表明，转座子可能对果蝇有利。”
“我们现在想要搞清楚这些新的等位基因对动物个体行为的影响。转座子可能拓宽了果蝇族群中神经元的功能范围，反过来保证一些个体能更灵活应对严酷环境。另外，我们的初步分析表明，转座子可能在我们的大脑中发挥相似的作用。由于每个人都有一个独特的转座子‘指纹’，我们的研究结果可能满足药理治疗的个性化需求，指导有神经病变的病人的治疗。”
翻译：陈振翀
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引进来源：牛津大学
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